Association des dynamiques périopératoires immédiates des niveaux d'ADN circulant et de la formation de pièges extracellulaires de neutrophiles chez les patients atteints de cancer
Contexte académique
L’ADN circulant (circulating DNA, cirdna) a suscité un intérêt croissant ces dernières années dans le diagnostic des tumeurs, en particulier dans le domaine de la biopsie liquide (liquid biopsy), où il a montré un potentiel considérable. Le cirdna peut non seulement être utilisé pour détecter les mutations génétiques des tumeurs, mais il joue également un rôle important dans la surveillance du traitement, la surveillance des récidives cancéreuses et le dépistage du cancer. Cependant, les recherches sur les variations dynamiques du cirdna pendant la période périopératoire (perioperative period) et ses origines restent limitées. La chirurgie, en tant que traitement courant du cancer, peut entraîner une augmentation de la libération de cirdna en raison des dommages tissulaires, des réactions inflammatoires et de l’activation des cellules immunitaires qui l’accompagnent. De plus, les pièges extracellulaires des neutrophiles (neutrophil extracellular traps, nets), en tant que composants importants du système immunitaire, pourraient jouer un rôle dans la réponse inflammatoire postopératoire et être étroitement liés à la libération de cirdna.
Cette étude vise à explorer les variations dynamiques du cirdna et des nets chez les patients atteints de cancer pendant la période périopératoire, en particulier si la libération de cirdna est liée à la formation des nets. En analysant les niveaux plasmatiques du cirdna et des marqueurs des nets, l’équipe de recherche espère révéler les mécanismes de libération du cirdna après la chirurgie et fournir de nouveaux biomarqueurs pour la gestion postopératoire des patients atteints de cancer.
Source de l’article
Cet article a été co-écrit par Andrei Kudriavtsev, Brice Pastor, Alexia Mirandola et d’autres auteurs. L’équipe de recherche provient de l’Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier (France), de l’Université de Montpellier et du Centre Hospitalo-Universitaire de Nîmes, entre autres institutions. L’article a été publié le 27 mars 2024 dans la revue Precision Clinical Medicine, avec le DOI 10.1093/pcmedi/pbae008.
Déroulement de l’étude
Sujets de l’étude et collecte des échantillons
L’étude a inclus 29 patients atteints de cancer du côlon, de la prostate et du sein, ainsi que 114 individus sains (healthy individuals, hi) comme groupe témoin. Les patients ont subi des prélèvements sanguins multiples 24 heures avant la chirurgie et jusqu’à 72 heures après la chirurgie, avec un total de 9 points de collecte plasmatique. Tous les échantillons de plasma ont été centrifugés immédiatement après la collecte et stockés à -80°C pour des analyses ultérieures.
Extraction et quantification de l’ADN circulant
Le cirdna (y compris l’ADN nucléaire et l’ADN mitochondrial) a été extrait du plasma à l’aide du kit Maxwell RSC ccfDNA Plasma Kit, en utilisant un protocole automatisé. L’ADN extrait a ensuite été quantifié par PCR quantitative en temps réel (qPCR). L’ADN nucléaire (cir-ndna) et l’ADN mitochondrial (cir-mtdna) ont été amplifiés et quantifiés respectivement à l’aide de fragments spécifiques du gène KRAS et du gène de la cytochrome oxydase II mitochondriale (mt-co3).
Détection des marqueurs des pièges extracellulaires des neutrophiles
L’étude a également mesuré deux marqueurs protéiques des nets : la myéloperoxydase (myeloperoxidase, mpo) et l’élastase des neutrophiles (neutrophil elastase, ne). Ces marqueurs ont été quantifiés par test ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay).
Analyse des données
L’analyse de corrélation de Spearman a été utilisée pour évaluer l’association entre le cirdna et les marqueurs des nets. Le test de Mann-Whitney U a été utilisé pour comparer les différences entre les patients atteints de cancer et les individus sains.
Principaux résultats
Variations dynamiques du cirdna pendant la période périopératoire
Les résultats de l’étude montrent que les niveaux de cirdna augmentent significativement après la chirurgie, atteignant un pic à la fin de l’intervention. Les niveaux de cirdna chez les patients atteints de cancer du côlon et de la prostate continuent d’augmenter jusqu’à 72 heures après la chirurgie, tandis que ceux des patients atteints de cancer du sein restent relativement stables. Par rapport aux individus sains, les niveaux de cirdna avant et après la chirurgie sont significativement plus élevés chez les patients atteints de cancer.
Association entre les marqueurs des nets et le cirdna
Les marqueurs des nets (mpo et ne) augmentent également de manière significative après la chirurgie et sont positivement corrélés aux niveaux de cirdna. En particulier, chez les patients atteints de cancer du côlon, l’association entre les niveaux de cirdna postopératoires et les niveaux de ne et de mpo est la plus forte. En revanche, cette association est plus faible chez les patients atteints de cancer de la prostate et du sein.
Variations dynamiques de l’ADN mitochondrial
L’ADN mitochondrial (cir-mtdna) augmente également après la chirurgie, mais ses variations dynamiques diffèrent de celles du cirdna. Les niveaux de cir-mtdna chez les patients atteints de cancer de la prostate augmentent significativement dans les 24 heures suivant la chirurgie, tandis que ceux des patients atteints de cancer du côlon et du sein restent relativement stables. De plus, l’association entre le cir-mtdna et les marqueurs des nets est faible, suggérant que son mécanisme de libération pourrait différer de celui du cirdna.
Analyse de la fragmentation
Grâce au séquençage génomique peu profond (shallow whole genome sequencing, swgs), l’étude a révélé que la fragmentation du cirdna augmente après la chirurgie, en particulier chez les patients atteints de cancer du côlon. Cela suggère que la libération postopératoire de cirdna pourrait être liée à la dégradation des nets.
Conclusion
Cette étude est la première à révéler les variations dynamiques du cirdna et des nets chez les patients atteints de cancer pendant la période périopératoire, et à confirmer le rôle important des nets dans la libération postopératoire de cirdna. Les résultats montrent que l’augmentation postopératoire du cirdna provient principalement de la dégradation des nets, en particulier chez les patients atteints de cancer du côlon. Cette découverte fournit une nouvelle explication sur l’origine du cirdna postopératoire et offre des biomarqueurs potentiels pour la gestion postopératoire des patients atteints de cancer.
Points forts de l’étude
- Première étude sur les variations dynamiques du cirdna pendant la période périopératoire : Cette étude est la première à suivre systématiquement le cirdna et les nets pendant la période périopératoire, comblant une lacune dans ce domaine de recherche.
- Association entre les nets et le cirdna : L’étude confirme le rôle important des nets dans la libération postopératoire de cirdna, fournissant une nouvelle explication sur l’origine du cirdna.
- Différences selon le type de cancer : L’étude révèle des variations dynamiques significatives du cirdna et des nets selon le type de cancer, offrant une base pour une gestion postopératoire personnalisée.
Valeur de l’étude
Cette étude fournit non seulement une nouvelle explication sur l’origine du cirdna postopératoire, mais elle propose également des biomarqueurs potentiels pour la gestion postopératoire des patients atteints de cancer. En surveillant les variations dynamiques du cirdna et des nets, les cliniciens peuvent mieux évaluer la réponse inflammatoire postopératoire et le risque de récidive des patients, permettant ainsi de concevoir des traitements plus efficaces. De plus, cette étude fournit des données de référence importantes pour les futures recherches sur la période périopératoire.